Меню Рубрики

Анализ на пав в воде

ПАВ используют для мойки инвентаря, оборудования, полов и стен, которые затем попадают в сточные воды. Они уменьшают поверхностное натяжение воды и образуют стабильную эмульсию или суспензию вместе с частицами загрязнений, что снижает эффективность работы отстойников и биологических фильтров. При флотационной очистке сточных вод способствует образованию устойчивой к расслоению пеномассы.

Поверхностно-активные вещества, попадая в водоем, загрязняют воду. Скорость разложения их в воде очень низкая. Полифосфатные ПАВ в воде гидролизуются, образуя монофосфаты, которые поставляют биогенный элемент фосфор в водоем, вызывая разрастание водных растений, которые, разлагаясь, поглощают кислород.

Поверхностно-активные вещества могут быть анионоактивными, катионоактивными и неионогенными. В промышленных масштабах в качестве моющих веществ применяют чаще анионоактивные ПАВ (или детергенты).

Определение анионоактивных ПАВ

Метод определения основан на образовании комплексных соединений синего цвета при взаимодействии ПАВ с метиленовым синим. Определению мешают катионоактивные ПАВ, сульфиды, восстанавливающие метиленовый синий; их влияние устраняется добавлением к пробе пероксида водорода, мешают также большие количества хлоридов, белков. Влияние этих веществ устраняют, экстрагируя комплексное соединение хлороформом, в котором метиленовый синий не растворяется.

Оборудование, реактивы, материалы

Пипетки на 1 см 3 , 10 см 3 ;

Мерная колба на 100 см 3 , 1000 см 3 ;

Пероксид водорода 3%-ный раствор (сжеприготовленный);

Фосфатный буферный раствор рН=10. Растворяют 10 г чда двухзамещенного фосфата натрия (безводного) в дистиллированной воде, добавляют раствор едкого натра до рН=10, разбавляют дистиллированной водой до 1 дм 3 и перемешивают;

Нейтральный раствор. Растворяют 0,35 г метиленового синего в дистиллированной воде и разбавляют раствор такой же водой до 1 дм 3 ;

Кислый раствор. Растворяют о,35 г метиленового синего в 500 см 3 дистиллированной воды, прибавляют 6,5 см 3 концентрированной серной кислоты чда и разбавляют раствор дистиллированной водой до 1 дм 3 ; хлороформ чда;

Стандартный раствор ПАВ (лаурилсульфанатнатрия, сульфанол и др.).

Основной раствор: Растворяют 0,1 г определяемого ПАВ в дистиллированной воде и разбавляют раствор до 1 дм 3 ; в 1 см 3 содержится 0,1 мг анионактивного вещества;

Рабочий раствор, отобрав 10 см 3 основного раствора, разбавляют его дистиллированной водой до 100 см 3 . В 1 см 3 рабочего раствора содержится 0,01 мг ПАВ.

Ход определения. Отбирают такой объем анализируемой воды, чтобы в нем содержалось более 20 мкт определяемого ПАВ. Если в 100 см 3 СВ содержится менее 20 мкг ПАВ, отбирают больший объем, который затем упаривают до объема менее 100 см 3 . Отобранную порцию сточной воды переносят в делительную воронку вместимостью 200-250 см 3 , разбавляют дистиллированной водой до 100 см 3 (или сразу берут объем 100 см 3 ), прибавляют 10 см 3 3%-ного пероксида водорода, 10 см 3 фосфатного буферного раствора, 5 см 3 нейтрального раствора метиленового синего и 15 см 3 хлороформа. Воронку закрывают пробкой, осторожно взбалтывают содержимое 1 мин и дают постоять 1 мин для расслоения жидкости. Отстоявшийся нижний хлороформный слой сливают во вторую делительную воронку, куда предварительно наливают 110 см 3 дистиллированной воды и 5 см 3 кислого раствора метиленового синего. Воронку закрывают пробкой, взбалтывают и отстаивают аналогично, как и первую воронку. Затем нижний слой сливают в мерную колбу на 50 см 3 через воронку с ватой.

В первую воронку наливают еще 10 см 3 хлороформа и операцию повторяют, как описано выше. Экстракцию повторяют столько раз, чтобы в мерной колбе собралось не менее 40 см 3 хлороформного экстракта. Доливают содержимое колбы до метки и перемешивают. В экстракте определяют оптическую плотность на ФЭКе при λ=650 нм, используя кювету с толщиной слоя 3 см. Во вторую кювету помещают раствор холостого опыта, для которого используют 100 см 3 дистиллированной воды.

Результат определений находят по калибровочному графику, для построения которого отбирают порции 2,5,10,15…30 см 3 стандартного раствора ПАВ, разбавляют каждую порцию дистиллированной водой до 100 см 3 и продолжают, как указано в «ходе определения».

Для определения анионоактивных ПАВ сточную воду консервируют с помощью хлороформа или хранят при температуре 4°С.

Загрязненную метиленовым синим посуду, промывают сначала разбавленной азотной кислотой, а затем водой.

1. Каковы источники поступления ПАВ в сточные воды рыбообрабатывающих предприятий?

2. Как влияет присутствие ПАВ в сточных водах на очистку путем отстаивания, флотации?

3. Как влияют на состояние водоема ПАВ, попадающие со сточными водами?

4. Из каких основных этапов складывается определение анионоактивных ПАВ?

5. С какой целью при определении анионоактивных ПАВ в сточную воду вводят пероксид углерода?

6. Как устраняют отрицательное влияние хлоридов в сточной воде при определении ПАВ?

7. Как отмывают химическую посуду от остатков метиленового синего?

8. Как консервируют сточную воду для определения в ней анионоактивных ПАВ?

1. Егорова Н.И. Промышленная экология рыбообрабатывающих предприятий. – Керчь. Издательство КМТИ, 2008.- 202 с.

2. Егорова Н.И. Экология отрасли. Методические указания для выполнения лабораторных работ по курсу «Экология отрасли» для студентов специальности 7.091708 «Технология хранения, консервирования и переработки рыбы и морепродуктов». г.Керчь, КМТИ, 2000. — 33 с.

3. Лурве Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. – М.: Химия, 1984. – 648 с.

4. Кац В.М. Вода и сточные воды в пищевой промышленности. – М.: Издательство «Пищевая промышленность», 1972. – 384 с.

5. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. – М.: Гуманитарный издательский центр «Владос», 2003.-286с.

  1. Шифрин С.М., Хосид Е.В., Голубовская Э.К., Баранова А.П. Современные методы физико-химических анализов сточных вод рыбообрабатывающих предприятий. Обзорная информация. Сер. обработка рыбы и морепродуктов, вып.2. – М.: ЦНИИТЭПРХ, 1975.-22с.

Промышленная экология рыбообрабатывающих предприятий

по выполнению лабораторных работ

для студентов направления 6.051701

«Пищевые технологии и инженерия» дневной и заочной формы обучения

Подписано к печати_____________________ Объем___3,2___п.л.

Тираж ________________________ Заказ № _________________

Издательство «Керченский государственный морской технологический университет»

98309, г.Керчь, ул. Орджоникидзе, 82

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10436 — | 7296 — или читать все.

195.133.146.119 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

ПНД Ф 14.1;2.15-95 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации анионных ПАВ в пробах природных и очищенных сточных вод

МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И
ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АНИОННЫХ
ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРОБАХ
ПРИРОДНЫХ И ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Методика допущена для целей государственного экологического
контроля

Методика рассмотрена и одобрена Главным управлением аналитического контроля и метрологического обеспечения природоохранной деятельности (ГУАК) и Главным метрологом Минприроды РФ.

Настоящий документ устанавливает фотометрическую методику количественного химического анализа проб природных и очищенных сточных вод для определения в них синтетических поверхностно-активных веществ (анионоактивных) при массовой концентрации в пересчете на додецилсульфонат натрия от 0,015 до 0,250 мг/дм 3 .

Если концентрация синтетических поверхностно-активных веществ (анионоактивных) в анализируемой пробе превышает 0,250 мг/дм 3 , то допускается разбавление пробы до концентрации, соответствующей диапазону МВИ. Результату МВИ приписывают относительную погрешность, соответствующую концентрации, до которой разбавлена проба (см. табл. 1). При расчете абсолютной погрешности результата КХА учитывают кратность разбавления пробы ( * ) .

ПНД Ф 14.1:2.15-95 ( * ) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.

Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в таблице 1.

Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости и воспроводимости

Диапазон измерений, (ПАВ анионные в пересчете на додецилсульфонат натрия), мг/дм 3

Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ± d, %

Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости) sr, %

Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), sR, %

Значения показателя точности методики используют при:

— оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;

— оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

— оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.

Настоящая методика предназначена для определения массовой концентрации в пробах природных и очищенных сточных вод синтетических поверхностно-активных веществ (анионоактивных) фотометрическим методом. Метод основан на образовании окрашенного соединения при взаимодействии анионоактивных веществ с метиленовым синим, экстрагируемого хлороформом.

Для устранения мешающего влияния хлоридов, нитратов, роданидов и белков хлороформный экстракт промывают кислым раствором метиленового синего; сульфиды, полисульфиды и тиосульфаты окисляют добавлением 10,0 см 3 фосфатного буферного раствора, 2,0 см 3 раствора перекиси водорода с массовой долей 20 % и выдерживанием пробы в течение 5 минут. Затем измеряют его оптическую плотность при длине волны l = 650 нм.

При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, оборудование и материалы:

3.1.1. Фотоэлектроколориметр ФЭК-60 или любой другой, имеющий метрологические характеристики не хуже указанного.

3.1.2. Весы лабораторные 2 кл. точности ВЛР-200 по ГОСТ 24104.

ПНД Ф 14.1:2.15-95 ( * ) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.

3.1.5. Цилиндры 1-25 по ГОСТ 1770.

3.1.6. Кюветы с толщиной оптического слоя 30 мм.

3.1.7. Воронки В-25-38 ХС по ГОСТ 25336.

3.1.8. Воронки делительные ВД-1-250 ХС по ГОСТ 25336.

3.1.9. Пробирки ПЗ-25 ХС по ГОСТ 25336.

3.1.10. Стаканы Н-1 — 1000 ТХС;

Н-2 — 2000 ТХС по ГОСТ 25336.

3.1.11. Бумага универсальная индикаторная ТУ 6-09-1181.

3.1.12. ГСО 8049-94 состава додецилсульфат натрия (молярная доля основного вещества 97 — 100 %, относительная погрешность 0,2 %).

3.2.1. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

3.2.2. Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.

3.2.3. Натрий додецилсульфат по ТУ 6-09-10-1405.

3.2.4. Натрия гидроксид по ГОСТ 4328.

3.2.6. Хлороформ по ТУ 6-09-06-4263.

4.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

4.2. Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019.

4.3. Организация обучения работающих безопасности труда по ГОСТ 12.0.004.

4.4. Помещение лаборатории должно соответствовать пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

4.5. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим и среднеспециальным образованием, имеющих навыки работы на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре и владеющих техникой экстракционно-фотометрического анализа.

Измерения проводятся в следующих условиях:

температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;

атмосферное давление (84,0 — 106,7) кПа (630 — 800 мм рт. ст);

относительная влажность (80 ± 5) %;

напряжение сети (220 ± 10) В;

частота переменного тока (50 ± 1) Гц.

При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы:

Подготовку спектрофотометра или фотоэлетроколориметра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

7.2.1. Приготовление нейтрального раствора метиленового синего.

На аналитических весах взвешивают 0,35 г метиленового синего, навеску помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 , растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

7.2.2. Приготовление кислого раствора метиленового синего.

На аналитических весах взвешивают 0,35 г метиленового синего, навеску помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 , растворяют в дистиллированной воде (примерно 0,5 дм 3 ), добавляют 6,5 см 3 концентрированной серной кислоты и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

7.2.3. Приготовление фосфатного буферного раствора

На аналитических весах взвешивают 16,3308 г калия фосфорнокислого однозамещенного и растворяют в 1200 см 3 дистиллированной воды.

На аналитических весах взвешивают 5,04 г гидроксида натрия, растворяют в 630 см 3 дистиллированной воды. Оба раствора смешивают.

7.3.1. Приготовление основного раствора СПАВ (анионоактивных).

На аналитических весах взвешивают 0,500 г натрия додецилсульфата. Навеску помещают в мерный стакан вместимостью 1000 см 3 , растворяют в дистиллированной воде, добавляют 1 см 3 хлороформа. Объем раствора доводят до 1 дм 3 дистиллированной водой.

Раствор хранят при температуре 3 — 5 °С в течение месяца в склянке с притертой пробкой.

7.3.2. Приготовление рабочего раствора СПАВ.

Пипеткой вместимостью 5 см 3 отбирают 1 см 3 основного раствора СПАВ, помещают в мерную колбу вместимостью 500 см 3 и доводят дистиллированной водой до метки.

1 см 3 раствора содержит 0,001 мг додецилсульфата натрия ( * ) .

ПНД Ф 14.1:2.15-95 ( * ) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.

Раствор готовят непосредственно перед анализом.

Для построения градуировочных кривых необходимо приготовить образцы для градуировки определяемых компонентов с концентрациями 0,01 — 0,25 мг/дм 3 . Условия анализа, его проведение должны соответствовать описанным в пунктах 6, 9.

Состав и количество образцов для градуировки для построения градуировочных кривых приведены в таблице 2. Погрешность, обусловленная процедурой приготовления для образцов градуировки не превышает 2,8 %.

Состав и количество образцов для градуировки СПАВ (анионоактивных)

Объем рабочего градуировочного раствора с С = 0,001 мг/см 3 , помещаемая в мерную колбу на 100 см 3 , см 3

Массовая концентрация, мг/дм 3

ПНД Ф 14.1:2.15-95 ( * ) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23 заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.

Анализ образцов для градуировки проводят в порядке возрастания их концентрации. Для построения градуировочного графика каждую искусственную смесь необходимо фотометрировать 3 раза с целью исключения случайных результатов и усреднения данных. При построении градуировочного графика по оси ординат откладывают значения оптической плотности, а по оси абсцисс — величину концентрации вещества в мг/дм 3 .

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже одного раза в месяц или при смене партий реактивов. Средствами контроля являются вновь приготовленные образцы для градуировки (не менее 3 образцов из приведенных в таблице 2).

Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для каждого образца для градуировки следующего условия:

где Х — результат контрольного измерений массовой концентрации СПАВ (анионоактивных) в образце для градуировки;

С — аттестованное значение массовой концентрации СПАВ (анионоактивных) в образце для градуировки;

s среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности, установленное при реализации методики в лаборатории.

Примечание. Допустимо среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: ?= 0,84?R, с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.

Значения sR приведены в таблице 1.

Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую погрешность.

Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют причины и повторяют контроль с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график.

Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». ( * )

ПНД Ф 14.1:2.15-95 ( * ) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.

Если на поверхности водоема наблюдается пена, то при отборе пробы следует не допускать, чтобы она попала в пробу.

СПАВ — неустойчивый компонент и определение следует проводить вскоре после отбора пробы. Если это невозможно, пробу консервируют прибавлением 2 — 4 см 3 хлороформа на 1 дм 3 исследуемой воды и хранят при температуре 3 — 5 °С в течение 2 — 3 суток.

При выполнении измерений в пробах природных и очищенных сточных вод выполняют следующие операции:

100 см 3 пробы или меньший ее объем, содержащий 0,015 — 0,25 мг/дм 3 анионоактивных ПАВ, доведенный до 100 см 3 дистиллированной водой, помещают ( * ) в делительную воронку вместимостью 250 см 3 , прибавляют 10 см 3 фосфатного буферного (рН = 10) раствора, 5 см 3 раствора метиленового синего (нейтрального). Содержимое воронки перемешивают и оставляют на 15 мин. Затем добавляют 8 см 3 хлороформа, смесь энергично встряхивают в течение 1 мин и дают постоять 1 мин до полного расслоения жидкости. Затем сливают хлороформный экстракт в такую же делительную воронку, в которую предварительно наливают 110 см 3 дистиллированной воды и 5 см 3 кислого раствора метиленовой синей. В первую воронку добавляют 5 см 3 хлороформа, взбалтывают в течение 1 минуты и хлороформный экстракт также сливают во вторую делительную воронку. Третью экстракцию проводят аналогичным способом с 4 см 3 хлороформа. Затем содержимое второй воронки встряхивают в течение 1 мин и оставляют до расслоения жидкостей. Экстракт сливают в пробирку через воронку с кусочком ваты для отделения мути и измеряют оптическую плотность при длине волны ? = 650 нм (красный светофильтр) в кюветах с толщиной слоя 30 мм.

ПНД Ф 14.1:2.15-95 ( * ) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.

Раствором сравнения служит хлороформ.

10.1. Обработку результатов анализа массовых концентраций СПАВ (анионоактивных) в пробах природных и очищенных сточных вод проводят по формуле ( * ) :

где а — массовая концентрация СПАВ (анионоактивных), найденная по градуировочному графику, мг/дм 3 ;

100 — объем, до которого доводится проба, см 3 ;

V — объем пробы, взятый для определения, см 3 . ( * )

ПНД Ф 14.1:2.15-95 ( * ) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.

10.2. Расхождение между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 3.

Диапазон измерений, значения предела воспроизводимости при доверительной вероятности Р = 0,95

Диапазон измерений, (ПАВ анионные в пересчете на додецилсульфонат натрия), мг/дм 3

Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях), R, %

При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

11.1. Результат анализа X в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде: X ± D, Р = 0,95,

где D — показатель точности методики.

Значение D рассчитывают по формуле: D = 0,01?d?Х. Значение d приведено в таблице 1.

Допустимо результат анализа в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде: X ± Dл, Р = 0,95, при условии Dл

источник

Методы определения содержания поверхностно-активных веществ

Drinking water. Methods for determination of surfactants content

МКС 13.060.50
ТН ВЭД 220100000
220110000

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Протектор» совместно с группой компаний «Люмэкс», Закрытым акционерным обществом «Центр исследования и контроля воды»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Техническим комитетом по стандартизации ТК 343 «Качество воды»)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 15 ноября 2012 г. N 42)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Настоящий стандарт соответствует международному стандарту ISO 7875-1:1996* Water quality — Determination of surfactants — Part 1: Determination of anionic surfactants by measurement of the methylene blue index (MBAS) (Качество воды. Определение поверхностно-активных веществ. Часть 1. Определение анионных поверхностно-активных веществ измерением индекса метиленового синего).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru. — Примечание изготовителя базы данных.

Степень соответствия — неэквивалентная (NEQ).

Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 51211-98 «Вода питьевая. Методы определения содержания поверхностно-активных веществ.

5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1615-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31857-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 7, 2015 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду, в том числе расфасованную в емкости, природные (поверхностные и подземные) воды, в том числе источники питьевого водоснабжения (далее — питьевая вода) и устанавливает следующие методы определения массовой концентрации поверхностно-активных веществ:

— флуориметрический метод определения содержания анионных поверхностно-активных веществ (АПАВ) в питьевой воде в диапазоне массовой концентрации 0,025-2,0 мг/дм без разбавления пробы (метод 1). Метод может применяться для определения более высоких содержаний АПАВ после разбавления анализируемой пробы воды, но не более, чем в 100 раз;

— флуориметрический метод определения содержания катионных поверхностно-активных веществ (КПАВ) в питьевой воде в диапазоне массовой концентрации 0,01-2,0 мг/дм без разбавления пробы (метод 2);

— спектрофотометрический метод определения содержания анионных поверхностно-активных веществ в питьевой воде в диапазоне массовой концентрации 0,015-0,25 мг/дм (метод 3). Метод может применяться для определения более высоких содержаний АПАВ после разбавления анализируемой пробы воды, но не более чем в 100 раз.

Метод 3 является арбитражным при определении АПАВ.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 2603-79 Реактивы. Ацетон. Технические условия

Читайте также:  Методики анализа воды на содержание цинка

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4198-75 Реактивы. Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия

ГОСТ 4199-76 Реактивы. Натрий тетраборнокислый 10-водный. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ ИСО 5725-6-2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике*
__________________
* В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 28311-89 Дозаторы медицинские лабораторные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 31861-2012 Вода. Общие требования к отбору проб

ГОСТ 31862-2012 Вода питьевая. Отбор проб

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3.1 Сущность метода

Метод основан на экстракции из пробы воды хлороформом ионных пар анионных поверхностно-активных веществ (АПАВ) с красителем акридиновый желтый и определении концентрации АПАВ по интенсивности флуоресценции полученного экстракта.

3.3 Отбор проб

Пробы питьевой воды отбирают по ГОСТ 31861 и ГОСТ 31862 в емкости из стекла.

Объем пробы воды для определения массовой концентрации АПАВ должен быть не менее 100 см .

Срок хранения пробы от момента отбора пробы до проведения измерений не должен превышать одних суток при комнатной температуре.

Фильтровать пробу не допускается.

Для воды, расфасованной в емкости, сроки и температурные условия хранения должны соответствовать требованиям, указанным в нормативном документе* на готовую продукцию.
_______________
* В Российской Федерации — требованиям ГОСТ Р 52109-2003 «Вода питьевая, расфасованная в емкости. Общие технические условия», который переоформляется в межгосударственный стандарт.

3.4 Порядок подготовки к проведению измерений

3.4.1 Стеклянную посуду моют без применения составов, содержащих поверхностно-активные вещества.

3.4.2 Приготовление раствора красителя массовой концентрации 0,1 г/дм

В мерную колбу вместимостью 100 см вносят навеску 10,0 мг акридинового желтого, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Раствор при наличии осадка следует отфильтровать через фильтр «красная лента». Раствор пригоден для использования в течение 1 мес при хранении в стеклянной емкости в темноте при комнатной температуре.

3.4.3 Приготовление раствора соляной кислоты с объемной долей 1%

В стакан из термостойкого стекла вносят 250 см дистиллированной воды и медленно, при перемешивании, добавляют 5 см соляной кислоты и затем разбавляют дистиллированной водой до 500 см . Срок хранения — не более 6 мес.

3.4.4 Приготовление раствора гидроокиси натрия с массовой долей 5%

В стакан вносят 250 см дистиллированной воды и медленно добавляют 25 г гидроокиси натрия при тщательном перемешивании. После полного растворения гидроокиси натрия добавляют еще 225 см дистиллированной воды. Раствор пригоден для использования в течение 3 мес при хранении в емкости из полимерного материала при комнатной температуре.

3.4.5 Приготовление растворов АПАВ

3.4.5.1 Раствор АПАВ массовой концентрации 100 мг/дм готовят из государственного стандартного образца состава АПАВ путем растворения содержимого ампулы (0,1 г) в 1000 см дистиллированной воды. Раствор пригоден для использования в течение 1 мес при хранении при комнатной температуре.

3.4.5.2 Градуировочный раствор АПАВ массовой концентрации 1,0 мг/дм готовят разбавлением 1,0 см раствора АПАВ концентрации 100 мг/дм в мерной колбе вместимостью 100 см , доводя объем до метки дистиллированной водой.

Раствор используют в день приготовления.

3.4.6 Подготовка прибора к измерениям и его градуировка

3.4.6.1 Подготовку прибора к работе проводят в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации прибора.

Возбуждение флуоресценции проводится в интервале длин волн 430-470 нм, регистрация флуоресценции — в интервале 500-550 нм. При наличии технической возможности длины волн возбуждения и регистрации флуоресценции выбирают в указанном диапазоне таким образом, чтобы обеспечить достижение наибольшего значения градуировочного коэффициента при градуировке прибора (см. 3.4.6.6).

3.4.6.2 Градуировку прибора осуществляют измерением интенсивности флуоресценции экстрактов градуировочного раствора и холостой пробы.

3.4.6.3 Для приготовления экстракта градуировочного раствора в делительную воронку вместимостью 50 см помещают 5,0 см раствора АПАВ массовой концентрации 1,0 мг/дм по 3.4.5.2, добавляют 4,0 см дистиллированной воды, 1,0 см раствора соляной кислоты по 3.4.3, 1,0 см раствора красителя по 3.4.2, 5,0 см хлороформа и проводят экстракцию в течение 1 мин путем интенсивного встряхивания делительной воронки. После разделения фаз 2,5-3,0 см экстракта (нижнего слоя) помещают в кювету прибора и измеряют интенсивность флуоресценции градуировочного раствора или используют приготовленный экстракт для градуировки по 3.4.6.5.

Следует избегать попадания водной фазы в экстракт.

3.4.6.4 Экстракт холостой пробы готовят, используя вместо стандартного раствора АПАВ дистиллированную воду. В делительную воронку помещают 9,0 см дистиллированной воды, 1,0 см раствора соляной кислоты по 3.4.3, 1,0 см раствора красителя и 5,0 см хлороформа. После разделения фаз 2,5-3,0 см экстракта (нижнего слоя) помещают в кювету прибора и измеряют интенсивность флуоресценции или используют приготовленный экстракт для градуировки по 3.4.6.5.

Следует избегать попадания водной фазы в экстракт.

3.4.6.5 Если прибор снабжен компьютерной (микропроцессорной) системой сбора и обработки информации, то градуировочную характеристику устанавливают в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации прибора, используя экстракт градуировочного раствора по 3.4.6.3 и экстракт холостой пробы по 3.4.6.4.

где — массовая концентрация АПАВ в градуировочном растворе ( 1 мг/дм );

— интенсивность флуоресценции экстракта градуировочного раствора по 3.4.6.3, отн.ед.;

— интенсивность флуоресценции экстракта холостой пробы по 3.4.6.4, отн.ед.

3.5 Контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят с каждой серией измерений (испытаний) с использованием контрольного образца. Контрольным образцом является свежеприготовленный раствор АПАВ массовой концентрации от 0,025 до 2 мг/дм , полученный путем разбавления государственного стандартного образца или раствора АПАВ по 3.4.5.1. Подготовку контрольного образца к измерениям проводят по 3.4.6.3. Измеряют интенсивность флуоресценции экстракта контрольного образца по 3.4.6.3 и, используя установленную по 3.4.6.5 или 3.4.6.6 градуировочную характеристику, по измеренному значению интенсивности флуоресценции находят массовую концентрацию АПАВ в контрольном образце согласно 3.7.1 или 3.7.2. Градуировочную характеристику признают стабильной, если выполняется условие

где — измеренное значение массовой концентрации АПАВ в контрольном образце, мг/дм ;

— действительное значение массовой концентрации АПАВ в контрольном образце, мг/дм ;

— границы интервала, в которых погрешность измерений АПАВ находятся с доверительной вероятностью 0,95, по таблице 1.

Если условие стабильности не выполняется, то проводят повторное измерение этого контрольного образца, заново подготовив его к измерениям по 3.4.6.3. Результаты повторных измерений считают окончательными.

При этом если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется, то градуировку прибора проводят заново. Градуировку также проводят после ремонта или долгого простоя прибора и смене партий реактивов.

3.6 Порядок проведения измерений

3.6.1 Используя универсальную индикаторную бумагу, определяют рН пробы воды, отобранной по 3.3. рН пробы должен быть в пределах 3-8 ед. Если рН отличается от указанного значения, его корректируют добавлением раствора гидроокиси натрия по 3.4.4 или раствора соляной кислоты по 3.4.3. Помещают 5,0 см пробы воды и 4,0 см дистиллированной воды в делительную воронку вместимостью 50 см . Затем в делительную воронку с пробой добавляют 1,0 см раствора соляной кислоты по 3.4.3, 1,0 см раствора красителя по 3.4.2, 5,0 см хлороформа и проводят экстракцию в течение 1 мин путем интенсивного встряхивания делительной воронки. После разделения фаз отбирают в кювету 2,5-3,0 см экстракта (нижнего слоя) и измеряют интенсивность флуоресценции или массовую концентрацию АПАВ при помощи прибора.

3.6.2 При ожидаемом содержании АПАВ менее 0,1 мг/дм рекомендуется увеличение объема пробы до 20 см . В этом случае пробу помещают в делительную воронку вместимостью 50 см , устанавливают значение рН в пределах 3-8 ед. по 3.6.1, добавляют 2,0 см раствора соляной кислоты по 3.4.3, после чего пробу обрабатывают по 3.6.1, начиная с добавления 1,0 см раствора красителя.

3.6.3 Если измеренная массовая концентрация АПАВ превышает 2 мг/дм , то пробу воды разбавляют дистиллированной водой таким образом, чтобы массовая концентрация АПАВ в экстракте разбавленной пробы составляла от 0,1 до 2,0 мг/дм , и повторяют определение по 3.6.1 с разбавленной пробой.

3.7 Обработка результатов измерений

где — градуировочный коэффициент, рассчитанный по 3.4.6.6;

— интенсивность флуоресценции экстракта пробы, измеренная прибором по 3.6.1, отн.ед.;

— интенсивность флуоресценции экстракта холостой пробы, измеренная прибором по 3.4.6.4, отн.ед.

где — массовая концентрация АПАВ в экстракте, измеренная по 3.7.1 или рассчитанная по 3.7.2, мг/дм ;

— коэффициент разбавления пробы по 3.6.3, который рассчитывают по формуле

где — объем разбавленной пробы по 3.6.3, см ;

— объем аликвоты пробы анализируемой воды, взятый для разбавления по 3.6.3, см .

Если пробу не разбавляют, то 1.

— коэффициент концентрирования пробы при экстракции. Если объем пробы 5 см , то 1; при объеме пробы 20 см 0,25 (см. 3.6.2).

3.7.4 За результат определения массовой концентрации АПАВ , мг/дм , принимают среднеарифметическое значение результатов параллельных определений и в двух аликвотах пробы воды. Приемлемость результатов определения оценивают исходя из условия

где — значение предела повторяемости (см. таблицу 1). Для разбавленной по 3.6.3 пробы значение выбирают в соответствии со значением массовой концентрации АПАВ в разбавленной пробе.

При невыполнении условия (6) используют методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата измерений согласно ГОСТ ИСО 5725-6 (пункт 5.2) и рекомндации [1].

Примечание — При получении результатов измерений в двух лабораториях и результат измерений считают удовлетворительным при выполнении условия

где — значение предела воспроизводимости (см. таблицу 1). Для разбавленной по 3.6.3 пробы значение выбирают в соответствии со значением массовой концентрации АПАВ в разбавленной пробе.

При невыполнении условия (7) для проверки прецизионности в условиях воспроизводимости каждая лаборатория должна выполнить процедуры согласно [1, подпункты 5.2.2; 5.3.2.2] и [2].

источник

В предыдущих параграфах показано негативное влияние СМС на окружающую среду и организм человека. В связи с этим существует проблема очистки сточных вод от содержащихся в них поверхностноактивных веществ. Одним из методов является обработка воды коагулянтами — солями алюминия и железа. Для очистки растворов от неионных ПАВ предложена их сорбция на катионите КБ-2-12П (сополимере метилового эфира акриловой кислоты и дивинилбензола, содержащем карбоксильные группы) в присутствии солей Cu(II), Ni(II), Zn(II). Другим и наиболее приемлемым в экологическом аспекте методом очистки сточных вод от ПАВ является микробиологический (бактерии рода Psudomonas и Pseudomonas putida), причем возможна утилизация соединений как ионного, так и неионного типа [62].

Добиться 100%-ной очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ практически невозможно. Существующие на данный момент исследования, например [71], свидетельствуют об экологической опасности попадания ПАБ в водоемы и водотоки. Единственным эффективным способом борьбы с загрязнением воды поверхностно-активными веществами является исключение попадания их в водоемы. Для этого необходимо значительно снизить концентрации используемых СМС, и обеспечить употребление лишь того количества моющих средств, которое будет полностью задействовано в процесс стирки. Определить нормы расхода СМС можно проверяя остаток их компонентов на текстильных изделиях. Однако многие методики из имеющихся в распоряжении химиков-аналитиков достаточно трудоемки и требуют дорогостоящего оборудования, либо недостаточно точны и экспрессны [62].

Определение неионных ПАВ затруднено в силу их строения и как следствие, низкой реакционной способности. В частности, неионные ПАВ не участвуют в реакциях ионного обмена и не образуют ассоциатов с катионными и анионными красителями. Кроме того, они, как правило, не имеют точно определенной молекулярной массы, что еще более усложняет задачу нахождения их количественного содержания. Все это указывает на то, что число методов, пригодных для определения содержания неионных ПАВ на уровне предельно-допустимой концентрации (ПДК), которая составляет 0,5-5 мг/дм 3 в зависимости от объекта исследования, крайне ограничено. Такое утверждение не противоречит исследованиям автора [62]. Кроме того, считается, что для определения содержания поверхностно-активных веществ (анионных, катионных, неионных) пригодны все группы методов анализа — химические, физические, физико-химические. Применение того, или иного метода оправдано условиями, необходимой точностью результатов определения, имеющейся в распоряжении аппаратуры и реактивов, а также временем, отводимым на проведение одного измерения.

Для определения компонентов СМС используется метод, основанный на измерении величины поверхностного натяжения его

0,5%-го раствора с помощью динамометра и сравнение полученных результатов с поверхностным натяжением воды при 20 °С.

Достаточно простым, экспрессивным и точным методом анализа является индикаторное титрование, которое применяется для определения содержания как ионных, так и неионных ПАВ. Для определения анионных ПАВ применяют двухфазное титрование в системе хлороформ- водный раствор. Титрантами служат водные растворы четвертичных аммониевых солей, а также галогенидов алкилпиридиниев (чаще всего цетилпиридиния). Индикаторы — водные растворы метиленового синего или бромкрезолового зеленого. Индикаторным титрованием возможно определение более 1 мг аПАВ с sr = 0,005-0,009 (объем пробы 6-9 мл). Аналогичным образом определяют содержание катионных ПАВ. Данный метод позволяет определять концентрации неионных поверхностноактивных веществ, их титруют водными растворами тетрафенилбората натрия в присутствии избытка хлорида или нитрата бария до изменения окраски образующегося осадка от розовой к сине-фиолетовой (индикатор конго-красный) [9-А].

Содержание оксиэтилированных алкилфенолов в жидких синтетических моющих средствах определяется их 3-х кратной экстракции в хлороформ из водного раствора в кислой среде. В качестве измеряемого параметра выбран суммарный объем экстракта. Методика пригодна для измерения высоких концентраций нПАВ, относительная погрешность определения не превышает 11 % [62].

Таким образом, химические методы анализа дают возможность определить лишь значительные содержания поверхностно-активных веществ в пробах.

Физических методов определения концентрации детергентов сравнительно немного. Они основаны на изучении спектров данных соединений. Идентификация отдельных групп или смесей анионных и катионных ПАВ может быть осуществлена по ИК-спектрам. Данным эмиссионного или атомно-абсорбционного метода анализа, спектрам ЯМР. Для количественного определения в основном используют спектрофотометрический метод. Неионные ПАВ (в частности, полиоксиэтили- рованные) определяют спектральными методами несколько чаще. Например, ИК-спектроскопия позволяет определить содержание оксипропильных групп (в масс.%) в образцах полиэтиленгликолей [62].

В последнее время появились сообщения о применении хромато- масспектрометрии для определения анионных, катионных и неионных ПАВ. Предварительно проведенная процедура жидкостной экстракции позволяет повысить селективность определения. При помощи данного метода возможно определение катионных ПАВ в пределах от 0,4 до 140 мкмоль/дм 3 . Содержание анионных ПАВ в образцах поверхностной воды может быть установлено на уровне от 0,01 до 2300 мкг/см 3 ,что ниже предельно-допустимой концентрации аПАВ, которая составляет 0,5 мг/дм 3 . Возможно определение неионных полиоксиэтилированных ПАВ, а также раздельное определение компонентов смесей аПАВ и нПАВ. Предел обнаружения неионных ПАВ в питьевой воде составляет 0,0002 мкг/дм 3 , а для неочищенных сточных вод — 0,6 мкг/дм 3 , что так же меньше ПДК, равной 0,1 мг/дм 3 . [62]. Для определения следовых количеств этоксили- рованных неионных ПАВ также используется метод высокоэффективной жидкостной хроматографии, предел обнаружения этоксилировнных спиртов (С12-С15) составляет 3 мкг/дм 3 для образца воды объемом 4,7 дм 3 [4762].

Несмотря на низкую чувствительность по сравнению с вышеописанными методами, для определения поверхностно-активных веществ (особенно ионных) наиболее часто применяются фотометрический, экстракционно-фотометрический и спектрофотометрический методы. Стандартной является методика, основанная на образовании анионными ПАВ ионных ассоциатов с метиленовым синим (МС) в щелочной среде, экстракции их в хлороформ и последующим фото- метрированием экстракта. Диапазон определяемых содержаний составляет 0,1-5,0 мг/л; предел обнаружения 0,05 мг/дм 3 (для стандартных растворов ПАВ в дистиллированной воде). Определению аПАВ мешают кПАВ в любых количествах, а также сульфаты, сульфонаты, фенолы, мочевина [62].

Предложена методика, позволяющая проводить одновременное определение катионных и неионных ПАВ в образцах сточных вод. Она основана на образовании смешанных комплексов состава бриллиантовый синий G-нПАВ-ЛС и бриллиантовый синий G-кПАВ-ЛС при спектрофотометрическом титровании в мицеллярной среде. Методика позволяет определять содержание неионных и катионных ПАВ на уровне мкг/мл, с относительной ошибкой, не превышающей в большинстве случаев 5%. Кроме того, стоит отметить простоту эксперимента и возможность регистрации кривых титрования за несколько секунд [62].

Отказаться от использования токсичных растворителей, и, кроме того, значительно снизить диапазон определяемых концентраций позволяет применение предварительной сорбции ассоциатов ионных ПАВ с красителями. При определении анионных ПАВ сорбентами служат силикагель, стекло, поверхность которого модифицирована триметилсиланом, а также хроматографические колонки, наполненные пористым политетрафторэтиленом. Пределы обнаружения составляют соответственно 0,05 ppm, 0,071 мкмоль/дм 3 и 2 мкг/л, что на несколько порядков ниже, чем в обычном экстракционно-фотометрическом методе [62].

Указанные сорбенты пригодны для количественного извлечения ПАВ и последующего их спектроскопического определения непосредственно в матрице сорбента. Абсолютный предел обнаружения кПАВ составляет 2-3 мкг. Неионные ПАВ ввиду меньшей полярности данным способом определить невозможно.

Для определения ПАВ применяется и проточно-инжекторный спектрофотометрический метод, который основан на образовании ионных ассоциатов алкилсульфатов и сульфонатов с катионными красителями (бриллиантовым зеленым, малахитовым зеленым, метиленовым синим) и измерении оптической плотности при длинах волн 590-665 нм.

Метод полярографии не дает возможности достигнуть столь высокой чувствительности, как проточно-инжекторный, однако позволяет определить содержание индивидуальных ПАВ всех классов, а так же компонентов смесей. Установлено, что поверхностно-активные вещества образуют четкие пики адсорбции-десорбции, потенциалы которых зависят от природы изучаемого соединения. В области сравнительно небольших концентраций ПАВ (2-20 мг/л) наблюдается линейная зависимость величины тока от концентрации ПАВ. Минимально определяемая концентрация составляет 1,5 мг/дм 3 для определения ОП-7 и ОП-Ю, 0,5 мг/дм 3 для ПЭГ-3000, 2,0 мг/дм 3 для JICNa. Относительное стандартное отклонение не превышает 0,09.

Представляет интерес косвенное вольтамперометрическое определение суммарного содержания ПАВ в воде. Показано, что присутствующие в небольших количествах ПАВ [JICNa — выше 25 мг/дм 3 , неонол — 0,05 мг/дм 3 для Zn(II) и 0,15 мг/дм 3 для Cd(II)] оказывают значительное влияние на высоту анодных пиков Zn(II), Cd(II) и Си (II). Степень ингибирования поверхности амальгамного электрода при этом пропорциональна концентрации ПАВ, что позволяет определять нПАВ (в пересчете на неонол) в интервале (0,1-5,0) мг/дм 3 . Относительная погрешность при концентрации ПАВ 0,1 мг/дм 3 составляет 25 %.

Надежность, простота, доступность потенциометрического метода с применением ионселективных электродов позволяет использовать его для определения ПАВ, как ионных, так и оксиэтилированных неионных. Применение ионселективных электродов дает возможность количественно установить содержание ПАВ на уровне 10′ 5 -10′ 6 моль/дм 3 с погрешностью, не превышающей 5-10% [62].

Достоинствами потенциометрического метода являются точность, экспрессность, высокая чувствительность (1-2 мг/л), а так же возможность раздельного определения компонентов смесей ПАВ, в том числе и одного класса. Таких результатов удалось добиться использованием разнообразных ионселективных электродов (ИСЭ) (твердоконтактных, миниатюрных, пленочных).

Определение содержания ПАВ проводят чаще всего путем потенциометрического осадительного титрования. Титрантами при определении анионных ПАВ служат водные растворы катионных ПАВ (хлорида цетилпиридиния); катионных и неионных — тетрафенилбората натрия. Неионные ПАВ титруют в присутствии солей бария, обычно Ba(N03)2. Интервал определяемых концентраций составляет 10″ 2 -10′ 5 моль/дм 3 [62].

Методика определения содержания поверхностно-активных веществ в порошкообразных моющих средствах устанавливается ГОСТ 22567.6-87 Средства моющие синтетические. Метод определения массовой доли поверхностно-активных веществ [37].

источник

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОРАЗЛАГАЕМОСТИ В ВОДНОЙ СРЕДЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 193 «Кислоты жирные синтетические, высшие жирные спирты, поверхностно-активные вещества»

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 28.09.93 № 216

3 определения, обозначения и сокращения . 2

5 средства измерений. Вспомогательные устройства, реактивы и материалы .. 4

6 определение биоразлагаемости поверхностно-активных веществ . 4

Приложение а Модель аэротека-отстойника . 10

Приложение б Схема установки для определения биоразлагаемости поверхностно-активных веществ непрерывным методом .. 11

Приложение в Программа расчета показателей биоразлагаемости пав .. 11

Приложение г Форма заключения по результатам определения показателей биоразлагаемости пав в водной среде . 15

Приложение д Примеры определения биоразлагаемости поверхностно-активных веществ . 15

Приложение е Методы анализа, используемые при определении показателей биоразлагаемости пав .. 17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Метод определения биоразлагаемости в водной среде

Surface active agents.
Method for determination of
biodegrxdability in aqueous medium

Настоящий стандарт распространяется на метод определения биоразлагаемости поверхностно-активных веществ (далее — ПАВ) и устанавливает условия, приемы и метод определения их биоразлагаемости как таковых, так и в составах бытовых и технических препаратов.

Стандарт распространяется на анионные, неионогенные, катионные (кроме четвертичных солей аммония) и амфолитные ПАВ, а также их композиции.

Стандарт не распространяется на методы оценки токсичности ПАВ по отношению к водным микроорганизмам.

Поверхностно-активные вещества при попадании в водную среду разлагаются с различной скоростью под воздействием физико-химических и биохимических факторов в зависимости от условий среды и вида ПАВ.

Метод позволяет устанавливать кинетические характеристики процессов биоразложения ПАВ в аэробных условиях в водной среде, а также ориентировочно-допустимый уровень содержания ПАВ в сточных водах, подаваемых в аэротенки.

Показатели биоразлагаемости ПАВ, определяемые по настоящему стандарту, учитываются при санкционировании ассортимента, объемов производства и применения ПАВ, а также при выборе условий и способов очистки сточных вод.

Читайте также:  Методики анализа воды по пндф

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты и технические условия:

Натрий углекислый 10-водный

Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки

Натрий уксусно-кислый 3-водный

Кальций хлористый технический

Аммоний фосфорно-кислый двузамещенный

Железо (II) серно-кислое 7-водное

Калий фосфорно-кислый однозамещенный

Соль закиси железа и аммония двойная серно-кислая (соль Мора)

Реактивы. Калий азотно-кислый

Реактивы. Калий двухромово-кислый

Реактивы. Метод приготовления вспомогательных реактивов и растворов, применяемых при анализе

Реактивы. Магний серно-кислый 7-водный

Реактивы. Кислота сульфаниловая

Реактивы. Калий-натрий винно-кислый 4-водный

Посуда и аппаратура лабораторная фарфоровые

Термометры стеклянные ртутные электроконтактные и терморегуляторы

Реактивы. Натрий фосфорно-кислый двузамещенный

Пептон сухой ферментативный для бактериологических целей

Фенол синтетический технический

Посуда и оборудование лабораторные стеклянные

Методы приготовления титрованных растворов для окислительно-восстановительного титрования

Реактивы. Общие указания по проведению испытаний

Качество воды. Термины и определения

Анионные и неионогенные поверхностно-активные вещества. Определение критической концентрации мицеллообразования. Метод определения поверхностного натяжения с помощью пластины, скобы или кольца

Фосфорно-12-вольфрамовая (7) кислота водная (фосфорно-вольфрамовая кислота)

1 Поверхностно-активные вещества (Tenside, Surfactant)

Вещества с асимметричной молекулярной структурой, молекулы которых содержат один или несколько гидрофобных радикалов и одну или несколько гидрофильных групп

1. Такая структура обуславливает поверхностную активность молекул поверхностно-активных веществ, т.е. способность концентрироваться на межфазных поверхностях раздела, тем самым изменяя свойства системы.

2 Детергенты (моющие средства) включают поверхностно-активные вещества (10-20%) и полезные добавки (до 80%)

2 Биоразлагаемость поверхностно-активных веществ

Способность молекул подвергаться деструкции (вплоть до углекислого газа, минеральных солей и воды) под воздействием микрофлоры, присутствующей в биологических очистных сооружениях и водоемах

Стадия разложения молекул, соответствующая нарушению их первичной структуры и обусловленной этим потере ими поверхностно-активных свойств

Кинетические критерии оценки функционирования биотической системы «активный ил — ПАВ», характеризующие способность молекул ПАВ разлагаться, а активного ила адаптироваться

3 Режим процесса биоразложения:

Режим после завершения переходного периода, обусловленного введением в систему ПАВ, лимитируемый скоростями ферментативных реакций разложения ПАВ неадаптированным активным илом и отображаемый на зависимости Свых=f( t ) с выходом на плато А ( рисунок 1 а, б, в)

Режим, который достигается после завершения адаптации активного ила и отображается на зависимости Свых=f( t ) выходом на плато Б ( рисунок 1 а, в)

Культивируемый на синтетической сточной воде, содержащей набор минеральных солей и пептон

Культивируемый на синтетической сточной воде, содержащей испытуемое ПАВ в течение времени, равного (или большего) продолжительности индукционного периода

5. Критическая концентрация мицеллообразования

Характерная для поверхностно-активных веществ в водном растворе концентрация (на практике — узкий интервал концентрации), при превышении которой в растворе появляются и развиваются ассоциаты молекул поверхностно-активных веществ — мицеллы, что приводит к резкому изменению зависимости ряда физико-химических свойств раствора от концентрации

6 Химическое потребление кислорода

Потребление кислорода, определяемое методом бихроматной окисляемости

Метод основан на определении способности молекул ПАВ подвергаться биоразложению в аэробных условиях биологических очистных сооружений и водных объектов.

Определение проводят с использованием двух аэротенков (контрольного и опытного) при режимах, моделирующих нормальные условия работы биологических очистных сооружений. При этом в контрольный аэротенк непрерывно подают синтетическую сточную воду, а в опытный (после завершения подготовительного периода) — синтетическую сточную воду с добавлением испытуемого ПАВ, концентрация которого постоянна на весь период опыта и равна половине критической концентрации мицеллообразования.

В качестве показателей биоразлагаемости приняты кинетические характеристики процесса биоразложения ПАВ, рассчитанные из кинетических кривых остаточного содержания ПАВ в очищенной сточной воде, поступающей из опытного аэротенка:

— тип кинетической зависимости процесса биоразложения;

— продолжительность индукционного периода;

— период полуразложения поверхностно-активного вещества адаптированным (или неадаптированным) илом.

Аэротенки объемом 6 дм 3 конструкции АКХ им. К.Д Памфилова (приложения А и Б) или любой другой конструкции с известными характеристиками (рабочий объем, период аэрации).

Дозатор синтетической сточной воды любого типа, обеспечивающий ее непрерывную подачу в аэротенк с заданной скоростью, предпочтительно 1 дм 3 /ч.

Индикатор расхода воздуха ротаметрический типа РМА-1 по ГОСТ 13045.

Терморегулятор ТПК-М-5П.О.50.201 по ГОСТ 9871 (или любой другой аналогичного типа).

Натрий углекислый по ГОСТ 83, ч.

Натрий уксусно-кислый 3-водный по ГОСТ 199, ч.

Калий фосфорно-кислый однозамещенный по ГОСТ 4198, ч. д. а.

Аммоний фосфорно-кислый двузамещенный по ГОСТ 3772, ч. д. а.

Кальций хлористый технический по ГОСТ 450.

Магний серно-кислый 7-водный по ГОСТ 4523, ч. д. а.

Пептон сухой ферментативный по ГОСТ 13805.

Ил активный неадаптированный, культивированный на синтетической сточной воде, содержащей набор минеральных солей и пептон в концентрациях, приведенных в таблице 2, по режимам, указанным в 6.2.

Примечание — Допускается использовать в опытах активный ил из регенераторов городских сооружений биологической очистки. При этом он должен быть отмыт от взвешенных веществ и других посторонних примесей культивированием на синтетической сточной воде в течение не менее 20 сут.

Определение биоразлагаемости ПАВ включает следующие этапы;

— условия проведения определения;

— обработка результатов определения.

6.1 Условиями определения биоразлагаемости являются:

— расход синтетической сточной воды, подаваемой в аэротенк, — 1 дм 3 /ч температурой (20 ±5) °С;

— концентрация поверхностно-активного вещества в синтетической сточной воде, подаваемой в аэротенк, постоянная и равная половине критической концентрации мицеллообразования.

6.2 Подготовка к определению включает следующие этапы:

— загрузку суспензии неадаптированного активного ила в контрольный и опытный аэротенки;

— подачу синтетической сточной воды (без ПАВ) в оба аэротенка;

— проверку режимов работы аэротенков;

— проверку надежности работы аэротенков (при освоении методики или обучении).

6.2.1. Загрузку суспензии неадаптированного активного ила в аэротенки проводят до концентрации (2,5 ±0,2) г/дм 3 по сухому веществу, концентрацию ила корректируют по результатам ежедневных анализов, избыточный ил из аэротенков удаляют.

6.2.2. Синтетическую сточную воду готовят растворением минеральных солей и пептона в водопроводной дехлорированной воде. Состав приведен в таблице 2.

Таблица 2 Состав синтетической сточной воды

Массовая концентрация, мг/дм 3

Калий фосфорно-кислый однозамещенный

Аммоний фосфорно-кислый двузамещенный

100-150 (до ХПК= 220 ± 20 мгО2/дм 3 )

* В пересчете на безводные соли

6.2.3. Проверку режимов работы аэротенков осуществляют путем периодического отбора и анализа очищенной сточной воды и активного ила.

Значения показателей нормального режима работы аэротенка (при подаче синтетической сточной воды состава, соответствующего таблице 2) приведены в таблице 3, в графе «Значения показателей контрольного аэротенка».

6.2.4. Проверку надежности работы аэротенков проводят в период их освоения и при обучении методике определения биоразлагаемости, определяя биоразлагаемость ПАВ известного состава по описанной методике. Полученные при этом показатели биоразлагаемости должны соответствовать данным, представленным в таблице 4.

Таблица 3 — Показатели работы аэротенков

Наименование показателя см

опытного аэротенка при нарушенном режиме работы, вызванном испытуемым ПАВ

2 Концентрация аммонийного азота (N) в очищенной воде, мг/дм 3

3 Концентрация азота нитратов (N) в очищенной воде, мг/дм 3

5 Наличие гидробионтов, например:

Philodina roseola
Cathypna luna,
Opercularia coarctata,
Aspidiska costata,
Vorticella convallaria,
Epistylis plicatilis и др .

Полное отсутствие указанных видов или наличие » плохих » форм : Paramaecium caudatum,
Vorticella microstoma
Lionotus lamella и др .

Примечание — Режим работы опытного аэротенка, в который подается синтетическая сточная вода с ПАВ, считается нарушенным, если его работа отличается от режима контрольного аэротенка хотя бы по одному из приведенных в таблице показателей

6.3 Выполнение определения биоразлагаемости

Определение биоразлагаемости ПАВ включает два этапа:

— введение в состав синтетической сточной воды, подаваемой в опытный аэротенк, испытуемого ПАВ;

— периодический отбор проб очищенной сточной воды и активного ила из опытного и контрольного аэротенка с последующим их анализом.

6.3.1 Определение проводят при постоянной концентрации ПАВ, равной половине критической концентрации мицеллообразования, значение которой должно быть указано в нормативном документе на испытуемое вещество или определено предварительно любым способом, например, из изотермы поверхностного натяжения водных растворов поверхностно-активного вещества по ГОСТ 29232.

Примечание — Для подавляющего большинства ПАВ критическая концентрация мицеллообразования совпадает с токсикологическим показателем — эффективной концентрацией (ЕС100), при которой нарушается нормальное функционирование биоценоза активного ила. Поэтому определение показателей биоразлагаемости рекомендуется проводить при равных нагрузках по концентрации поверхностно-активного вещества обычно 0,5 ЕС100 (0,5 критической концентрации мицеллобразования). В этих условиях токсическое влияние поверхностно-активных веществ на биоценоз активного ила находится на подпороговом уровне.

Таблица 4 — Поверхностно-активные вещества, используемые для проверки надежности работы аэротенков, и показатели их биоразлагаемости

Массовая концентрация ПАВ на входе аэротенка, Свх, мг/дм 3

Продолжительность индукционного периода, сут

Тип кинетической зависимости процесса биоразложения

Период полуразложения поверхностно-активного вещества активным илом

н -Алкил сульфаты натрия фракции С12 — С14

Алкилбензол-сульфонаты натрия на н-парафинах

р -Изононилфенилполиоксиэтилен-гликолевые эфиры (неонол АФ9-10)

Если же при концентрации, равной половине критической концентрации мицеллообразования, не достигается стационарный режим или обнаружится нарушение режимов работы аэротенка, то опыт прекращают, активный ил выливают, аэротенк заполняют новым неадаптированным активным илом, подготавливают его к работе в соответствии с 6.2 и повторно проводят определение показателей биоразлагаемости при концентрации испытуемого ПАВ меньше половины критической концентрации мицеллообразования. Об этом обязательно указывают в отчете.

6.3.3 Перечень анализируемых, показателей очищенной сточной воды, активного ила и состояния аэротенка приведен в таблице 5.

Отбор проб очищенной сточной воды и активного ила для анализов осуществляют через каждые (24±0,5) ч. Периодичность анализов приведена в таблице 5.

Расчет трех показателей биоразлагаемости ПАВ проводят по кинетическим зависимостям изменений остаточных концентраций ПАВ (ХПК) в очищенной сточной воде.

Таблица 5 — Форма таблицы, составленная по результатам анализов очищенной сточной воды и активного ила*

Продолжительность испытаний (включая подготовительный период), сут

Показатели очищенной сточной воды в аэротенке

Показатели активного ила в аэротенке

Высота столба пены в опытном аэротенке, см

Видовой состав активного ила (наличие индикаторных микроорганизмов)

Массовая концентрация ПАВ в опытном аэротенке,** мг/дм 3

Массовая концентрация азота, мг/дм 3

Массовая концентрация, мг/дм 3

*Методы анализа – см. приложение Е

** Массовую концентрацию ПАВ в синтетической сточной воде, подаваемой в аэротенк, указывают дополнительно для каждой серии опытов

*** Периодичность отбора проб и анализа очищенной сточной воды

6.4. Обработка результатов определения биоразлагаемости

Результатами определения биоразлагаемости являются показатели:

— тип кинетической зависимости процесса биоразложения;

— продолжительность индукционного периода;

— период полуразложения поверхностно-активного вещества адаптированным (или неадаптированным) активным илом.

6.4.1 Определение типа кинетической зависимости

Строят графические зависимости Свых = f( t).

Типичные виды кинетических зависимостей Свых = f( t), характерных для процесса биоразложения, приведены на рисунке 1.

Тип I — характерен для большинства ПАВ, биоразложение которых протекает с активацией процесса ( рисунок 1а).

Тип II — частный случай типа I с продолжительностью индукционного периода более 25 сут ( рисунок 1 б).

Тип III — характерен для некоторых ПАВ, процесс биоразложения которых протекает с самоингибированием ( рисунок 1 в).

6.4.2 Определение продолжительности индукционного периода

По окончании тридцатисуточного эксперимента проводят графическое или аналитическое (на ЭВМ) определение продолжительности индукционного периода ( tинд).

6.4.2.1 Графическое определение

Определение значения tинд ПАВ с кинетическими зависимостями I и III типов сводится к нахождению той области (Свых, t), в которой зависимость Свых = f( t) выходит на плато (Б).

Примечание — В случае, если отсутствуют методики прямого химического определения остаточной концентрации поверхностно-активного вещества, продолжительности индукционного периода находят из зависимостей ХПК = f( t ).

6.4.2.2. Достоверность результатов определения продолжительности индукционного периода

Достоверность определения продолжительности индукционного периода ( tинд), установленная на одном ПАВ по внутрилабораторной сходимости результатов, составляет ±10%.

6.4.3 Определение периодов полуразложения

6.4.3.1 Периоды полуразложения адаптированным (Ta1/2) и неадаптированным (Тн1/2) активным илом рассчитывают по формулам:

— для адаптированного активного ила (стационарный режим, рис. 1 а, в — Б)

, (1)

А — квазистационарный режим; Б — стационарный режим биоразложения ПАВ; П1 и П2 переходные режимы; типы кинетических зависимостей: а — I, б — II, в — III.

Рисунок 1 — Концентрация пав на выходе (Свых) аэротенка в зависимости от характера течения процесса, вида ПАВ и продолжительности испытаний

— для неадаптированного активного ила (квазистационарный режим, рис. 1 б — А)

, (2)

где Cвх, и — массовая концентрация поверхностно-активного вещества на входе аэротенка и в очищенной сточной воде в квазистационарном и стационарном режимах биоразложения, мг/дм 3 ;

q — скорость потока, дм 3 /ч;

Примечание — В случае отсутствия специфических аналитических методик определения остаточной концентрации поверхностно-активного вещества в очищенной сточной воде биоразлагаемость оценивают из кинетики изменения ХПК очищенной сточной воды по формулам 3, 4):

— для адаптированного активного ила (стационарный режим, рис. 1 а, в — Б)

, (3)

— для неадаптированного активного ила (квазистационарный режим, рис. 1 б — А)

, (4)

где . химическое потребление кислорода синтетической сточной воды на входе аэротенка и очищенной сточной воды; в квазистационарном и стационарном режимах биоразложения, мг О2/дм 3 .

6.4.3.2 Оценка достоверности определения периодов полуразложения

Достоверность определения периодов полуразложения определяется точностью определения концентрации ПАВ в очищенной сточной воде:

а) анионных — фотометрическим методом с метиленовым синим при массовой концентрации 0,1 мг/дм 3 ; относительное стандартное отклонение ±19%;

б) неионогенных — фотометрическим методом с фосфорно-вольфрамовой кислотой при массовой концентрации (0,5-10,0) мг/дм 3 ; относительное стандартное отклонение ±10 %.

В соответствии с указанным выше относительная ошибка при определении периодов полуразложения составляет:

Примечание — Оценка достоверности определения показателей биоразлагаемости по данным ХПК: стандартное отклонение при определении ХПК в интервале 50-140 мг/дм 3 составляет ± 20 %. Соответственно ошибка при определении периодов полного биоразложения ПАВ (по ХПК) составляет ±30 %.

6.4.4 Определение продолжительности индукционного периода и периодов полуразложения с использованием ЭВМ

Алгоритм программы определения продолжительности индукционного периода и периодов полуразложения приведен в приложении В.

Программа написана на языке TURBOBASIC для персональных ЭВМ типа IBM PC/XT/AT.

6.5 Обработка результатов определения

На основе полученных согласно 6.3 результатов проводят отнесение ПАВ к классу биоразлагаемости в соответствии с классификацией, приведенной в таблице 6.

Таблица 6 — Классификация поверхностно-активных веществ по биоразлагаемости

Лимитирующий показатель при отнесении к классу биоразлагаемости дли типов кинетической зависимости процесса биоразложения

Продолжительность индукционного периода t инд , сут

Период полуразложения активным илом, ч

4 Чрезвычайно медленно разлагаемые

Пример определения биоразлагаемости поверхностно-активных веществ приведен в приложении Д.

6.6 Определение ориентировочно-допустимых уровней содержания ПАВ в стоках, подаваемых в аэротенки (ОДУА) и водоемах (ОДУВ)

Концентрацию ПАВ, при которой аэротенк работает в течение не менее 20 сут после достижения адаптации устойчиво, без нарушений режимов, указанных в таблице 3, принимают в качестве ориентировочно допустимого уровня (ОДУА) при сбросе на биологические очистные сооружения.

Концентрацию ПАВ, при которой достигается предельная адсорбция на границе вода — воздух, принимают в качестве ориентировочно-допустимого уровня для воды водоемов (ОДУВ).

6.7 Составление заключения и выдача рекомендаций по способам переработки сточных вод

6.7.1 По результатам определения показателей биоразлагаемости составляют заключение по форме, приведенной в приложении Г.

6.7.2 Для предупреждения негативного влияния ПАВ, попадающих со сточными водами в водные системы, рекомендуется следующие методы очистки сточных вод (по классам) (таблица 7).

Таблица 7 — Рекомендуемые приемы очистки стоков

Приемы, рекомендуемые для очистки сточных вод, содержащих ПАВ

Класс по биоразлагаемости

Биологические методы очистки

Локальные физико-химические методы очистки

* В порядке исключения допускается сброс в водные объекты после соответствующего разбавления до ПДК

* * Без локальной очистки стоков физико-химическими методами сбросы на биологические очистные сооружения не рекомендуются

1 — фланцевое соединение 2 — штуцер; 3 — фильтросная пластина.

1-2 — емкости для загрязненной сточной воды; 3 — дозатор; 4 — аэротенк-отстойник

data 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 16, 17

data 4.1, 2.3, 3.6, 2.3, 2.1, 1.3, 1.1, 3.1, 1.1, 1.0, 0.8, 0.7, 0.7, 0.6

‘***нахождение макс. и мин. значений х,у***

‘***построение осей координат***

‘***преобразование значений х и у в графические координаты***

yg = 180-(у (i)-ymin)*160/(ymax-ymin)

4444 a$=inkey$ if a$=” ” then 4444

‘***построение осей координат***

‘***преобразование значений х и у в графические координаты***

‘***построение расчетных прямых***

for x=xmax1 to xmax step (xmax-xmin)/530

for х =x9 to xmax1 step (xmax-xmin)/530

for x=xmaxl to xmax step (xmax-xmin)/530

for x=x9 to xmax1 step (xmax-xmin)/530

for x=xmax1 to xmax step (xmax-xmin)/530

for x=x(l) to x9 step (xmax-xmin)/530

2222 as=inkeys: if as=” “then 2222

print ”ВВЕДИТЕ ВЫБОР ВЫВОДА ДАННЫХ:”

Проводят определение показателей очищенной сточной воды. Результаты сводят в таблицу по форме таблицы 5.

Строят графическую зависимость Свых = f( t). Результаты приведены на рисунке Д.1. По кинетической зависимости процесса биоразложения указанное вещество относится к типу 1. Из рисунка Д.1 определяют продолжительность индукционного периода: tинд = (6,5 ± 0.5) сут.

В соответствии с 6.4.3 определяют периоды полуразложения вещества в часах:

— неадаптированным активным илом по формуле (2)

;

— адаптированным активным илом по формуле (1)

.

Отнесение н-алкилбензолсульфоната натрия к классу по биоразлагаемости проводят в соответствии с таблицей 6.

Поскольку указанное вещество относится по кинетике процесса биоразложения к типу I, лимитирующий показатель — продолжительность индукционного периода. Её значение (6,5 ± 0,5) сут, т.е. указанное вещество следует отнести ко 2-му классу — «умеренно разлагаемые» вещества.

2 ПАВ с кинетическими зависимостями типа II

В соответствии с классификацией к данному типу относятся ПАВ, у которых продолжительность индукционного периода превышает 25 сут. Например, оксиэтилированные на 40 молей окиси этилена р-изононилфенолы (неонолы АФ9-40) имеют следующие показатели: tинд = (31,5 ± 0,5) сут, Тн1/2 =(19 ± 3) ч, а Та1/2 =(0,22 ± 0,55) ч. Указанный продукт по значению tинд относится к 4 классу, по значению Та1/2 — ко 2-му классу, по значению Тн1/2 — к 4-му классу. Окончательно указанное пав относится к 4-му классу биоразлагаемости.

3 ПАВ с кинетическими зависимостями типа III

В соответствии с классификацией к данному типу относятся ПАВ, у которых процесс биоразложения самоингибируется. Например, цианметилированные оксиэтилированные на 10 молей окиси этилена р-изононилфенолы (неонол АФ9-9Ц) имеют следующие показатели: tинд = (13 ± 1) сут, Тн1/2 =(0,46 ± 0,10) ч, а Та1/2 =(10 ± 3) ч. Указанный продукт по значению tинд относится к 3-му классу, по значению Тн1/2 — к 4-му классу, по значению Та1/2 — ко 2-му классу. Окончательно указанное ПАВ относят к 4-му классу биоразлагаемости.

Рисунок Д.1 — Концентрация алкилбензолсульфоната на основе н-парафинов в очищенной сточной воде в зависимости от продолжительности испытаний

1 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДАМ АНАЛИЗА

1.1 Общие указания по проведению анализа — по ГОСТ 27025.

1.2 Допускается применение других средств измерения с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а реактивов по качеству не ниже указанных и настоящем стандарте.

1.3 Допускается применение других методов анализа, точность которых не ниже указанной в настоящем стандарте.

2 КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНИОНАКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ (АПАВ)

Метод основан на образовании ассоциатов анионактивных ПАВ с красителем метиленовым синим, растворимых в хлороформе и практически нерастворимых воде. Экстракцию комплексного соединения хлороформом проводят сначала щелочной среде, а затем в кислой, что позволяет устранять мешающее влияние ионов минеральных солей (хлоридов, нитратов и др.).

Определению мешают сульфиды, их влияние устраняют добавлением пероксида водорода.

2.1 Средства измерений, вспомогательные устройства и реактивы

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Воронки ПД-1-250 ХС по ГОСТ 25336.

Воронка В-36-80 ХС по ГОСТ 25336.

Колбы 2-50-2, 2-100-2 и 2-1000-2 по ГОСТ 1770.

Пипетки вместимостью 2, 5, 10 и 50 см 3 .

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Натрий фосфорно-кислый двузамещенный по ГОСТ 11733.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4329.

2.2.1 Приготовление образцов сравнения анионактивного ПАВ

Образцы сравнения готовят из стандартного образца АПАВ массовой концентрации 0,1 кг/см 3 АПАВ.

2.2.2 Приготовление фосфатного буферного раствора

10,0 г двузамещенного фосфорно-кислого натрия помещают мерную колбу, растворяют в дистиллированной воде, добавляют раствор гидроокиси натрия до рН = 10 и разбавляют водой до объема 1 дм 3 .

2.2.3 Приготовление нейтрального раствора метиленового синего

0?35 г метиленового синего помещают мерную колбу, растворяют в воде и доводят объем до 1 дм 3 .

2.2.4 Приготовление кислого раствора метиленового синего

0,35 г метиленового синего помещают в мерную колбу, растворяют в 500 см 3 воды, добавляют 6,5 см 3 концентрированной серной кислоты и доводят объем до 1 дм 3 водой.

2.3 Построение градуировочного графика

Готовят растворы сравнения. Для этого в делительные воронки помещают по 1, 2, 3, 4 или 5 см 3 раствора сравнения, содержащего 0,1 мг/см 3 АПАВ, разбавляют дистиллированной водой до 100 см 3 , приливают 10 см 3 фосфатного буферного раствора, 5 см 3 нейтрального раствора метиленового синего, 15 см 3 хлороформа. Осторожно встряхивают в течение 1 мин и после отстаивания хлороформный слой сливают в другую делительную воронку, в которую налито 110 см 3 дистиллированной воды и 5 см 3 кислого раствора метиленового синего. Взбалтывают осторожно в течение 1 мин, дают отстояться и сливают слой хлороформа в мерную колбу вместимостью 50 см 3 через небольшую воронку с вложенным в нее тампоном ваты, предварительно смоченным хлороформом.

Экстрагирование проводят три раза, дважды наливая в первую делительную воронку по 15 см 3 хлороформа и один раз 10 см 3 и повторяя описанные операции. Собранные в мерной колбе вместимостью 50 см 3 экстракты разбавляют хлороформом, доводя объем до метки.

Оптическую плотность растворов сравнения измеряют на фотоэлектроколориметре по отношению к контрольному раствору при длине волны 650 нм (красный светофильтр).

По полученным данным строят градуировочный график, откладывая на оси абсцисс введенные в дистиллированную воду массы АПАВ в миллиграммах, а на оси ординат — соответствующие им значения оптических плотностей.

Читайте также:  Методики анализа углеводородов в воде

Объем воды, отбираемой для анализа, при концентрации АПАВ до 5 мг/дм 3 составляет от 50 до 20 см 3 , до 10 мг/дм 3 — 10 см 3 , до 30 мг/дм — 5 см 3 , до 70 мг/дм 3 — 2 см 3 .

Аликвоту анализируемой воды помещают в делительную воронку, разбавляют дистиллированной водой до 100 см и далее анализ проводят, как указано в 2.3 данного приложения.

По полученному значению оптической плотности, пользуясь градуировочным графиком, находят массу АПАВ в анализируемой воде миллиграммах.

Массовую концентрацию анионных ПАВ в воде X1 миллиграммах на кубический дециметр рассчитывают по формуле

, (Е.1)

где m — найденная по градуировочному графику масса АПАВ, мг, V — объем анализируемой пробы, см 3

3 КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИОНОГЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ (НПАВ)

Определение основано на осаждении НПАВ в виде комплексного соединения с фосфорновольфрамовой кислотой и хлористым барием, которое при растворении в концентрированной серной кислоте даст с гидрохиноном красно-коричневую окраску.

Определению мешают сульфаты при массовой концентрации их более 200 мг/дм 3 , влияние которых устраняют путем разбавление пробы, а также белки, которые удаляют с помощью гидроокиси цинка.

3.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и растворы

Колба 2-100-2 и 2-1000-2 по ГОСТ 1770.

Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см 3 .

Пробирка ПЗ-25 ХС по ГОСТ 25336.

Барий хлористый 2-водный по ГОСТ 4108, раствор с массовой долей 10%.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Гидрохинон по ГОСТ 19627, раствор в серной кислоте с массовой долей 5%.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 разбавленная 1:1.

Фосфорно-12-вольфрамовая (7) кислота водная (фосфорно-вольфрамовая кислота) по ТУ 6-09-01-744-88, раствор с массовой долей 2%.

Готовят стандартный раствор неионогенного ПАВ массовой концентрации 0,1 кг/см 3 НПАВ.

3.3 Построение градуировочного графика

Готовят растворы сравнения. Для этого в мерные колбы вместимостью 100 см 3 помещают по 0, 1, 2, 3, 4 и 5 см 3 раствора сравнения, содержащего 0,1 мг/см 3 НПАВ, и доводят объем до метки дистиллированной водой, получая растворы сравнения НПАВ с массовой концентрацией 0, 1, 2, 3, 4 и 5 мг/дм 3 . Затем по 10 см 3 полученных растворов пипеткой помещают в пробирки, добавляют 2 капли раствора соляной кислоты, 1 см 3 раствора хлористого бария и 1 см 3 раствора фосфорновольфрамовой кислоты и перемешивают тонкой стеклянной палочкой, пользуясь ей и дальше в ходе анализа.

Далее пробирки помещают в кипящую водяную баню, выдерживают в течение 15 минут. Затем пробирки вынимают, центрифугируют 5 мин со скоростью 2500 об/мин и сливают раствор, находящийся над осадком (очень осторожно, лучше отсосать через тонкий капилляр с помощью вакуум-насоса). Оставшийся осадок дважды промывают, наливая в пробирку по 5 см 3 горячей дистиллированной воды, и дважды центрифугируют. Подсушенный в сушильном шкафу при 105 °С осадок растворяют в 3 см 3 концентрированной серной кислоты. После растворения осадка добавляют 1 см 3 раствора гидрохинона, перемешивают тщательно палочкой и добавляют еще 6 см 3 концентрированной серной кислоты.

Оптическую плотность растворов сравнения измеряют на фотоэлектроколориметре по отношению к контрольному раствору при длине волны 500 нм (зеленый светофильтр).

По полученным данным строят градуировочный график, используя на оси абсцисс введенные в дистиллированную воду массы НПАВ в миллиграммах, а на оси ординат — соответствующие им значения оптических плотностей.

В пробирку помещают 10 см 3 анализируемой пробы воды исходной или разбавленной так, чтобы массовая концентрация НПАП в пробе была в пределах 2-6 мг/дм 3 , и далее анализ проводят, как указано в 3.3 данного приложения.

По полученному значению оптической плотности, пользуясь градуировочным графиком, находят массу НПАВ анализируемой воде в миллиграммах.

Массовую концентрацию НПАВ воде X2 в миллиграммах на кубический дециметр рассчитывает по формуле:

, (Е.2)

где m— найденная по градуировочному графику масса НПАВ, мг; V — объем анализируемой пробы, см 3 .

4 ХИМИЧЕСКОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА (ХПК)

Метод основан на практически полном окислении органических веществ, содержащихся в воде, двухромово-кислым калием в кислой среде до двуокиси углерода и воды. Избыток двухромово-кислого калия оттитровывают раствором соли Мора в присутствии индикатора (фенилантраниловой кислоты или ферроина) и катализатора (серно-кислое серебро).

4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и растворы

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Бюретка вместимостью 25 см 3 с ценой деления 0,1 см 3 .

Колба П-1-250-29/32 ТС по ГОСТ 25336.

Пипетка вместимостью 20 см 3 .

Стаканчик для взвешивания типа СВ по ГОСТ 25336.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Железо (II) серно-кислое 7-водное по ГОСТ 4148

Калий двухромово-кислый по ГОСТ 4220, раствор молярной концентрации c(1/6K2Cr2O7) = 0,1 моль/дм 3 , готовят по ГОСТ 25794.2.

Кислота серная по ГОСТ 4204, х.ч.

Соль закиси железа и аммония двойная серно-кислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, раствор молярной концентрации c(NH4)2SO4FeSO4 ×6 Н2О) = 0,05 моль/дм 3 , готовят по ГОСТ 25794.2.

Раствор ферроина; готовят следующим образом: 1,415 г 1,10-фенантролина и 0,695 г 7-водного серо-кислого железа (II) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , растворяют в воде, разбавляют водой до метки и перемешивают.

20 см 3 сточной воды или другой анализируемой жидкости * помещают в колбу, добавляют 10 см 3 раствора двухромово-кислого калия и малыми порциями приливают 30 см 3 концентрированной серной кислоты. Затем добавляют 200 мг серно-кислого серебра, содержимое тщательно перемешивают и после присоединения обратного холодильника, смесь равномерно кипятят течение 2 ч. Затем колбу охлаждают, обмывая стенки холодильника 50 см 3 дистиллированной воды, добавляют 2-3 капли раствора ферроина и титруют избыток двухромово-кислого калия раствором соли Мора.

Одновременно проводят контрольный опыт с 20 см 3 дистиллированной воды.

*Объем пробы для анализа подбирают таким образом, чтобы на ее окисление расходовалось не более 8 см 3 титрованного раствора двухромово-кислого калия. При этом надо соблюдать условие, при котором сумма объемов анализов анализируемой жидкости и двухромово-кислого калия относилось бы к объему серной кислоты как 1:1

Химическое потребление кислорода ХПК в миллиграммах кислорода на кубический дециметр анализируемой воды (мг О2/дм 3 ) вычисляют по формуле

, (Е.3)

где V1 — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование контрольного раствора, см 3 ; V2 объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование анализируемой пробы, см 3 ; N — молярная концентрация применяемого раствора соли Мора, моль/дм 3 ; К — поправочный коэффициент раствора соли Мора; 8 — грамм-эквивалент кислорода, мг; V — объем анализируемой воды, взятой для анализа, см 3 .

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 10 % при доверительной вероятности Р = 0,95.

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЗОТА НИТРИТОВ

Метод определения азота нитритов основан на образовании диазосоединений при реакции нитритов с сульфаниловой кислотой. Полученное диазосоединение реагирует с 1-нафтиламином, образуя окрашенное в ярко-красный цвет азосоединение. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации нитритов.

Чувствительность метода — 0,005 мг/дм 3 .

5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и растворы

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Колбы мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 100 и 1000 см 3 .

Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см 3 .

Кислота уксусная по ГОСТ 61, концентрированная и раствор концентрации 4 моль/дм 3 .

Натрий азотисто-кислый по ГОСТ 4197, х. ч.

1-Нафтиламин по ТУ 6-09-07-1703.

Кислота сульфаниловая по ГОСТ 5821.

5.2.1 Приготовление раствора сульфаниловой кислоты

8,000 г сульфаниловой кислоты при нагревании на водяной бане растворяют в 300 см 3 дистиллированной воды, раствор перемешивают, охлаждают и добавляют 290 см 3 концентрированной уксусной кислоты. Объем полученного раствора доводят до 1 дм 3 дистиллированной водой.

5.2.2 Приготовление раствора 1-нафтиламина

5,000 г 1-нафтиламина растворяют в 1 дм 3 уксусной кислоты концентрации 5 моль/дм 3 , затем раствор фильтруют через фильтр, хорошо промытый горячей дистиллированной водой, и хранят в склянке из темного стекла.

Для приготовления раствора уксусной кислоты концентрации 5 моль/дм 290 см 3 концентрированной уксусной кислоты разбавляют до объема 1 дм 3 дистиллированной водой.

5.2.3 Приготовление реактива Грисса

Смешивают равные объемы раствора сульфаниловой кислоты и раствора 1-нафтиламина в склянке из темного стекла с пришлифованной стеклянной пробкой. Реактив готовят в день определения.

5.2.4 Приготовление раствора, содержащего нитритный азот

0,492 г азотисто-кислого натрия переносят колбу, растворяют в дистиллированной воде и доводят до метки водой в мерной колбе вместимостью 1 дм 3 (раствор А).

10 см 3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 и доводят объем до метки водой. 1 см 3 раствора содержит 0,001 мг нитритного азота (раствор Б).

5.3 Построение градуировочного графика

Готовят серию растворов сравнения, помещая в мерные колбы вместимостью 100 см 3 по 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0. 4.0; 5,0 и 6,0 см 3 раствора Б. Прибавляют по 2 см 3 реактива Грисса, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой, перемешивают и выдерживают 20 мин при 30 °С в термостате, после чего измеряют оптическую плотность по отношению к контрольному раствору на фотоэлектроколориметре в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм при длине волны 520-550 нм (зеленый светофильтр).

По полученным данным строят градуировочный график, откладывая на оси абсцисс введенные массы азота нитритов в миллиграммах, а на оси ординат — соответствующие им значения оптических плотностей.

В мерную колбу вместимостью 100 см 3 вносят навеску анализируемой воды, содержащую не более 0,005 мг азота нитритов. В колбу прибавляют 2 см 3 реактива Грисса, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и далее анализ проводят, как описано в 5.3 данного приложения.

По полученному значению оптической плотности, пользуясь градуировочным графиком, находят массу нитритного азота в анализируемой воде миллиграммах.

Массовую концентрацию нитритного азота Х3 в миллиграммах на кубический дециметр рассчитывают по формуле

, (Е.4)

где т — масса нитриного азота, найденная по градуировочному графику, мг, V — объем анализируемой воды, см 3 .

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 5 % при доверительной вероятности Р = 0,95.

6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРАТНОГО АЗОТА

Колориметрическое определение нитратного азота основано на реакции нитратов с 1, 2, 4-фенолдисульфокислотой в результате которой образуются окрашенные желтый цвет нитропроизводные. Этим способом можно определять от 0,01 до 4 мг нитратного азота в 1 дм 3 воды.

6.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и растворы

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Колба Кн-1-250-29/32ТС по ГОСТ 25336.

Колбы 2-100-2 и 2-1000-2 по ГОСТ 1770.

Пипетки градуированные вместимостью 1, 2, 5 и 10 см 3 .

Чашка выпарительная по ГОСТ 9147.

Холодильник воздушный длиной 1100 мм и диаметром 8-10 мм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор молярной концентрации 4 моль/дм 3 .

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Калий азотно-кислый по ГОСТ 4217.

Кислого серная по ГОСТ 4204, х. ч.

6.2.1 Приготовление раствора, содержащего азотно-кислый калий

0,721 г азотно-кислого калия, высушенного при 105 °С, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 , растворяют в дистиллированной воде, добавляют 1 см 3 хлороформа и доводят объем раствора водой до метки. 1 см 3 этого раствора содержит 0,01 нитратного азота (раствор А).

10 см раствора А разбавляют в мерной колбе вместимостью 100 см 3 водой до метки и перемешивают (раствор Б). Раствор Б применяют свежеприготовленным. 1 см 3 раствора Б содержит 0,01 мг нитратного азота.

6.2.2 Приготовление сульфофенолового реактива

3 г фенола смешивают с 20,1 см 3 серной кислоты и нагревают 6 ч на кипящей водяной бане в колбе с пробкой, в которую вставлен воздушный холодильник.

6.3. Построение градуировочного графика

Готовят серию растворов сравнения, помещая пипетками в выпарительные чашки по 0; 0,5; 1.0; 2,0, 5,0 и 10,0 см 3 раствора Б и добавляют дистиллированную воду до 10 см 3 . Анализируемые растворы в чашках досуха выпаривают на водяной бане, охлаждают и прибавляют по 2 см 3 сульфофенолового реактива, быстро смачивая при этом весь сухой остаток, дают постоять 10 мин, приливают 15 см 3 воды и перемешивают до растворения. Затем количественно переносят в мерные колбы вместимостью 300 см 3 , добавляют 10 см 3 раствора аммиака, доводят объем раствора до метки и тщательно перемешивают.

Оптическую плотность растворов сравнения измеряют по отношению к контрольному раствору на фотоэлектроколориметре при длине волны 410 нм (фиолетовый светофильтр) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.

По полученным данным строят градуировочный график, откладывая на оси абсцисс введенные массы нитратного азота в миллиграммах, а на оси ординат — соответствующие значения оптических плотностей.

10 см 3 анализируемой воды помещают выпарительную чашку и досуха выпаривают водяной бане. После охлаждения сухой остаток смачивают 2 см 3 сульфофенолового раствора, дают постоять 10 мин, приливают 15 cм 3 воды и перемешивают до растворения. Затем количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , добавляют 10 см 3 раствора аммиака и далее анализ проводят, как описано в 6.3 данного приложения.

По полученному значению оптической плотности, пользуясь градуировочным графиком, находят массу нитратного азота в анализируемой воде в миллиграммах.

Массовую концентрацию нитратного азота X4 в миллиграммах на кубический дециметр рассчитывают по формуле

, (Е.5)

где m — масса нитратного азота, найденная по градуировочному графику, мг; V — объем анализируемой воды, см 3 .

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 10 % при доверительной вероятности Р = 0,95.

7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ АММОНИЙНОГО АЗОТА

Метод определение аммонийного азота основан на образовании окрашенного соединения — йодистого меркураммония — при взаимодействии иона NH4 с реактивом: Несслера.

Чувствительность метола — 0,005 мг/дм 3 .

Определению аммонийного азота с реактивом Несслера мешают соединения с несколькими амидными группами, алифатические и ароматические амины, спирты, альдегиды, ацетон, органические хлорамины и другие органические соединения, реагирующие с реактивом Несслера. В их присутствии аммонийный азот отгоняют из анализируемой воды и определяют его в полученном дистилляте.

Определению мешают соли жесткости, железо, сульфиды, свободный хлор, мутность воды.

7.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и растворы

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Колба Кн 1 — 100 -29/32 по ГОСТ 25336.

Колба 2-1000-2 по ГОСТ 1770

Пипетки вместимостью 1, 2 и 50 см 3 .

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, х. ч.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Калий-натрий винно-кислый 4-водный (Сегнетова соль) по ГОСТ 5845.

Натрий углекислый 10-водный по ГОСТ 84, х.ч.

Реактив Несслера, готовят по ГОСТ 4517.

7.2.1 Приготовление безаммиачной дистиллированной воды

К 2 дм 3 дистиллированной воды прибавляют 10-годный углекислый натрий до слабощелочной реакции и упаривают раствор на 1/4 объема. Воду хранят в бутыли с нижним тубусом. В пробку бутыли вставляют хлоркальциевую трубку.

7.2.2 Приготовление раствора сегнетовой соли

50 г сегнетовой соли растворяют в 100 см 3 безаммиачной дистиллированной воды. Раствор хранят в склянке из темного стекла в темном месте.

7.2.3 Приготовление раствора, содержащего аммонийный азот

0,383 г перекристаллизованного и высушенного при 100-105 °С хлористого аммония помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 , растворяют в безаммиачной дистиллированной воде и доводят объем раствора этой же водой до метки (раствор А).

1 см раствора А содержит 0,1 мг аммонийного азота.

7.3 Построение градуировочного графика

Готовят серию растворов сравнения, помещая пипетками в мерные колбы вместимостью 100 см 3 по 0; 0,5; 1,0; 2,0; 2.5, и 3,0 см раствора А. доводят объемы раствора безаммиачной дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. По 50 см 3 полученных растворов сравнения помещают пипеткой в конические колбы вместимостью 100 см 3 , добавляют 2 см 3 раствора ceгнетовой соли и 1 см 3 реактива Несслера, перемешивают и точно через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов сравнения по отношению к контрольному раствору на фотоэлектроколориметре при длине волны 425 нм (синий светофильтр) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.

По полученным значениям оптических плотностей строят градуировочный график, откладывая на оси абсцисс введенные массы аммонийного азота в миллиграммах, а на оси ординат — соответствующие им значения оптических плотностей.

В коническую колбу вместимостью 100 см 3 отбирают пипеткой 50 см 3 профильтрованной анализируемой воды, содержащей 0.02-0,08 мг аммонийного азота (при большем содержании азота пробу предварительно разбавляют). К пробе добавляют 2 см 3 раствора сегнетовой соли и 1 см 3 реактива Несслера и далее анализ проводят, как описано в 7.3 данного приложения.

По полученному значению оптической плотности, пользуясь градуировочным графиком, находят массу аммонийного азота в анализируемой воде в миллиграммах.

Массовую концентрацию аммонийного азота X5 в миллиграммах на кубический дециметр рассчитывают по формуле

, (Е.6)

где m — масса аммонийного азота, найденная по градуировочному графику, мг; V — объем анализируемой воды, см 3 .

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 5 % при доверительной вероятности Р = 0,95.

8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ АКТИВНОГО ИЛА

Определенное количество иловой смеси из аэротенка фильтруют через предварительно высушенный и взвешенный фильтр, затем высушивают при 105 °С. Концентрацию ила определяют гравиметрическим методом.

8.1 Средства измерений, вспомогательные устройства и материалы

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Шкаф сушильный лабораторный.

Воронка В-56-80 ХС по ГОСТ 25336.

Стаканчик СВ-14/8 по ГОСТ 25336.

Цилиндр 1-100-2 по ГОСТ 1770.

Фильтр обеззоленный «белая лента».

Обеззоленный фильтр «белая лента» помещают в стаканчик и сушат сушильном шкафу при 105 °С до постоянной массы.

Активный ил в аэротенке хорошо перемешивают и отбирают в цилиндр иловую смесь, которую затем фильтруют через обеззоленный фильтр, предварительно доведенный до постоянной массы и вложенный в воронку. Остатки ила со стенок цилиндра смывают дистиллированной водой. Воронку с фильтром подсушивают в сушильном шкафу.

Подсушенный фильтр осторожно складывают и помещают в стаканчик (не закрывая его крышкой), в котором доводился до постоянной массы пустой фильтр, а затем в сушильном шкафу высушивают в течение часа. Стаканчик закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Эти операции повторяют до получения постоянной массы, причем продолжительность просушиваний сокращают до 30 мин.

Результаты всех взвешиваний в граммах записывают с точностью до третьего десятичного знака.

Сухой остаток сохраняют для определения зольности по 9.2. данного приложения.

Массовую концентрацию активного ила X6 в граммах на кубический дециметр вычисляют по формуле

, (Е.7)

где m1 масса высушенного фильтра с активным илом, г; т2. — масса высушенного фильтра без активного ила, г; V — объем профильтрованной иловой смеси, см 3 .

9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОЛЬНОСТИ АКТИВНОГО ИЛА

Зольность активного ила определяют гравиметрическим методом после прокаливания сухого осадка, полученного при определении концентрации активного ила.

9.1 Средства измерений и вспомогательные устройства

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200г.

Тигель фарфоровый по ГОСТ 9147.

Взвешенный обеззоленный фильтр с высушенным активным илом, полученным по 8.3 данного приложения, помещают в предварительно прокаленный при температуре 600 °С и доведенный до постоянной массы фарфоровый тигель и осторожно поджигают спичкой. Затем фарфоровый тигель с озоленным фильтром 60 мин прокаливают в муфельной печи при температуре 600 °С. Тигель охлаждают, выдерживают в эксикаторе 30 мин и взвешивают. Прокаливание и взвешивание повторяют до получения постоянной массы, причем продолжительность повторных прокаливаний сокращают до 30 мин. Результаты всех взвешиваний в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака.

Зольность сухого вещества активного ила X в процентах рассчитывают по формуле

, (Е.8)

где m1 — масса тигля с остатком после прокаливания, г; m2 — масса пустого тигля, г; m — масса остатка после высушивания, полученная по 8.3 данного приложения, г.

10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЛОВОГО ИНДЕКСА

Иловый индекс равен объему, занимаемому 1 г сухого вещества активного ила через 30 мин отстаивания в цилиндре.

Цилиндр 1-100-2 по ГОСТ 1770.

Пробу иловой смеси взбалтывают, наливают 100 см цилиндр и отстаивают течение 30 мин, затем измеряют объем, занимаемый активным илом.

10.3 Обработка результатов

Иловый индекс Ии в кубических сантиметрах на грамм рассчитывают по формуле

, (Е.9)

где V — объем активного ила в цилиндре после 30-минутного отстаивания, см 3 ; X — массовая концентрация активного ила, определенная по 8.4 данного приложения, г/см 3 .

11 ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОГО ИЛА

Гидробиологическое исследование активного ила проводят микроскопированием с целью контроля за его качеством, а также за работой биологических очистных сооружений (аэротенков).

11.1 Средства измерений, вспомогательные устройства

Микроскоп МБИ-6 или аналогичный.

Предметные и покровные стекла.

11.2 Подготовка к исследованию

10 см 3 активного ила отбирают непосредственно из аэротенка. Затем на предметное стекло пипеткой наносят небольшую каплю суспензии активного ила, накрывают покровным стеклом и укрепляют на предметном столике микроскопа.

Проводят микроскопирование, для чего пробу просматривают вначале при малом увеличении (окуляр 10 х или 15 х , объектив 8 х ), затем при большом (окуляр 10 х или 15 х , объектив 40 х ). Просматривают не менее 3 проб.

11.4 Обработка результатов

Количество организмов учитывают по пятибалльной системе: один — единично, два — мало, три — порядочно, четыре — много, пять — масса. Отмечают также состояние организмов, их подвижность, работу реснитчатого аппарата.

Проводят определение видов организмов по определителям (например Атлас «Фауна аэротенков», Л.6 «Наука, 1984, 264 с).

12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕНООБРАЗОВАНИЯ

Метод основан на измерении высоты столба пены над уровнем аэрируемой жидкости в аэротенке.

Линейка, градуированная в сантиметрах и миллиметрах.

С помощью линейки измеряют среднюю высоту столба пены над уровнем аэрируемой жидкости, прикладывая линейку к аэротенку.

За результат измерения принимают среднее арифметическое результатов пяти измерений, проведенных в течение 30 мин.

Ключевые слова: поверхностно-активные вещества, биоразлагаемость, иловый индекс, кинетические характеристики, концентрация, период полуразложения критическая концентрация мицеллообразования

источник